按照地質(zhì)成因來劃分，鎳礦床主要有兩類：巖漿型硫化鎳礦和風(fēng)化型紅土鎳礦，其中紅土鎳礦資源儲量占全球鎳資源的72%。近年來，由于不銹鋼行業(yè)的帶動，全.鎳需求量在不斷上升，2008年我國不銹鋼產(chǎn)能達到1000萬t，而實際產(chǎn)量僅為535萬t，鎳供應(yīng)不足是重要原因之一。

目前約有60%的鎳從硫化礦中提取，而硫化礦資源急劇減少，品位下降，開采深度增加，開采難度加大，成本升高。紅土鎳礦資源具有勘查、采礦成本低，可以直接生產(chǎn)氧化鎳、鎳锍、鎳鐵等產(chǎn)品的優(yōu)點，因此，高效開發(fā)紅土鎳礦資源十分迫切。在20世紀50年代，從紅土鎳礦中提取鎳金屬僅占.鎳量的10%;而到2008年，該比例則達到45%，約5l萬t預(yù)計到2012年，該比例將增長到5l%。

紅土鎳礦生產(chǎn)鎳工藝可以簡單地分為火法和濕法?；鸱üに囉捎谝睙掃^程中能耗高、成本高等原因，所以目前主要用于處理高品位的紅土鎳礦。濕法工藝雖然存在著工藝復(fù)雜、流程長、對設(shè)備要求高等問題，但它與火法相比，具有能耗低、金屬回收率高等優(yōu)勢。特別是濕法工藝發(fā)展的幾十年來，加壓浸出技術(shù)的進步和新的濕法流程的出現(xiàn)，使紅土鎳礦開發(fā)利用重心由火法轉(zhuǎn)為濕法。

一、*紅土鎳礦資源分類和特點

氧化鎳礦床的上部為褐鐵型紅土礦，適合于濕法工藝處理;下部為鎂質(zhì)硅酸鎳礦(蛇紋巖為主)，適合用火法工藝處理。中間過渡段同時適于兩種方法。據(jù)估計，適合用濕法處理的紅土鎳礦儲量(褐鐵礦、綠脫石、蒙脫石)是適合火法(硅鎂鎳礦、腐植礦)的兩倍多。

隨著紅土鎳礦資源的不斷開發(fā)利用，人們對其利用性能和類型又有了新的認識：一類稱為“濕型”，主要分布于近赤道地區(qū)，如新喀里多尼亞、印尼、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞和加勒比海地區(qū)，其品位較高，粘土少，易于處理;一類稱為“干型”，主要分布于距赤道較遠的南半球大陸，其成分復(fù)雜，粘土含量高，不易處理。

雖然紅土鎳礦有不同類型之分，但從總體上來看，它們都具有以下特點：

1、含鎳1.0～3%，品位較低且組成比硫化鎳礦復(fù)雜得多，很難通過選礦獲得較高(6%以上)的鎳精礦，同時含鎳太低也難以直接用簡單的冶金工藝富集。

2、成分含量波動大，不僅鎳等有價元素的含量變化大，而且脈石成分如SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3和水分波動也很大，即使是在同一礦床，紅土礦成分(Ni，Co，F(xiàn)e和MgO等)也隨著不同的礦層的深度而不斷變化。

3、礦石中僅伴生有少量的鈷，無硫，無熱值。

4、礦石儲量大，而且賦存于地表，易采，可露天操作，具有開發(fā)的.條件。

二、*紅土鎳礦的開發(fā)現(xiàn)狀

以新喀里多尼亞紅土礦開發(fā)為標志，從紅土礦中生產(chǎn)金屬鎳迄今已經(jīng)有100多年的歷史了。近年來，由于不銹鋼行業(yè)對鎳的巨大需求，很多產(chǎn)鎳大國都積極加大對紅土礦的開發(fā)利用。較有影響的有菲律賓住友/三井公司2005年開始的Coral Bay項目;2007年Inco在新喀照多尼亞正式啟動的Goro鎳項目，預(yù)計年產(chǎn)鎳5.4萬t;此外，在澳大利亞、印度尼西亞、巴西等國的一些鎳礦資源的開發(fā)也在實施和研究中，詳情列于表l。

表1   國外在建的主要紅土鎳礦項目

由于我國紅土鎳礦資源較少，國內(nèi)的一些大型企業(yè)看準時機，加大對國外紅土鎳礦項目的投資。目前已經(jīng)或正在進行的國外紅土鎳礦項目有：(1)寶鋼集團同金川集團聯(lián)手，投資l0億美元用于菲律賓諾克島鎳礦資源的開發(fā)，菲方的合作伙伴是該礦的業(yè)主Philnico公司;(2)中國五礦集團與古巴合作在Moa建設(shè)年產(chǎn)2.25萬t鎳的生產(chǎn)工廠，其中中國公司持股 49%;(3)中國有色礦業(yè)集團開發(fā)緬甸達貢山鎳礦，該礦的鎳平均品位為2%，約含鎳金屬量70萬t;(4)中國冶金建設(shè)集團同吉恩鎳業(yè)公司合作在開發(fā)位于巴布亞新幾內(nèi)亞的瑞木鎳礦，該礦的鎳平均品位約l%;(5)中國金寶礦業(yè)公司與緬甸礦業(yè)部所屬公司簽署了緬甸莫葦塘鎳礦的合作勘探及可行性研究協(xié)議等等。在未來的紅土礦項目中，濕法項目會占據(jù)很大的比例，預(yù)計到2012年，以濕法生產(chǎn)鎳的量占總鎳產(chǎn)量的比例將由目前的62%增長到80%。

三、紅土鎳礦的濕法冶金技術(shù)的現(xiàn)狀

1、還原焙燒-氨浸工藝(RRAL)

還原焙燒-氨浸工藝是Caron教授發(fā)明的，所以又叫做Caron流程。古巴尼加羅鎳廠用還原焙燒-氨浸法處理高氧化鎂紅土鎳礦已達半個多世紀，適合采用這種氨堿浸出方 法處理的礦典型成分為1.4%Ni，8%MgO，14%SiO2。基本流程為粒度小于74μm的礦石放在多膛爐內(nèi)進行還原焙燒。紅土礦中的鎳和鈷基本上呈鐵酸鹽形式存在，經(jīng)還原焙燒后，鎳、鈷轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩蚝辖?。焙砂用?碳酸銨混合溶液浸出，經(jīng)濃密機處理，溢流為富液，凈化、蒸氨后產(chǎn)出碳酸鎳漿料，經(jīng)回轉(zhuǎn)窯干燥和煅燒后，得到氧化鎳產(chǎn)品，并用磁選法從浸出渣中選出鐵精礦。為此，還原焙燒時既要使與鐵結(jié)合的鎳和鈷充分還原，又要防止鐵過分還原。我國在20世紀70年代援助阿爾巴尼亞愛爾巴桑鋼鐵聯(lián)合企業(yè)項目中，首先在.上完成從紅土礦還原焙燒-氨浸提取鎳鈷-浸出渣磁選-鐵精礦煉鋼鐵的研究，并成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

為了提高鎳鉆浸出率，美國礦物局發(fā)展了還原焙燒-氨浸法處理紅土礦的新流程，簡稱USBM法。該法的要點在于還原焙燒前加入了黃鐵礦(FeS2)進行制粒，還原時用的是純一氧化碳。浸出液用LIX64-N作為萃取劑實現(xiàn)鈷鎳的分離，整個系統(tǒng)為閉路循環(huán)，有效地利用了資源。據(jù)報道，用該法處理含鎳1%、鈷0.2%的紅土礦時，鎳、鈷的回收率分別為 90%和85%。若處理含鎳0.53%和鈷0.06%的低品位紅土礦時，鈷的回收率亦能達到76%。與原來的氨浸工藝相比較，大大提高了鎳鈷的回收率，降低過程的能耗。